人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 种群基因组成的变化学案设计

高中生物学必修二翻转课堂课时学案

班级_________姓名______________

【基础学习】

自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。但是，在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表型也会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。可见，研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。

一、种群和种群基因库

1.什么是种群？请判断下列实例是否属于种群。

①一个池塘里所有的鱼（  ）

②分散在各湖泊、河流的鲤鱼（  ）

③卧龙自然保护区中全部的大熊猫（  ）

④一间房屋中的全部蟑螂（  ）

总结：种群是生物             和             的基本单位

2.什么是种群基因库？什么是基因频率？

3.在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a。从这个种群中随机抽取100个个体，测的基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，尝试计算因此A、a的基因频率分别为多少？

【归纳总结】计算基因频率的方法

①概念法：

②通过基因型频率计算：

【变式训练】

（1）已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？

（2）在一个种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型AA的个体占12%，基因型Aa的个体占76%，基因型aa的个体占12%，那么基因A和a频率分别是多少？

二、种群基因频率的变化

1.思考：所有的变异都能改变种群的给基因频率吗？

2.可遗传变异微生物进化提供了进化的原材料，可遗传变异的种类有哪些？

3.果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假设每个基因的突变频率都为10-5，对一个中等大小的果蝇种群（约有108个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是多少？这说明了什么？

4.有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。这个实例说明了什么？

三、自然选择对种群基因频率变化的影响

1.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天休息在树干上。杂交实验表明，其体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性的。19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型，该种群中S基因的频率很低，在5%以下；20世纪中叶桦尺蛾的常见类型为黑色型，S基因的频率上升到95%以上。原因是19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。

提出问题：桦尺蛾种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低呢？

①作出假设：                                                              

②按照课本P113探讨探究思路进行计算，并将计算结果填入表中

【讨论】1.在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？

2. 在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？

【归纳总结】请总结生物进化的实质

【巩固练习】

1.下列关于种群的叙述，正确的是（  ）

A.一个森林中的全部蛇是一个种群

B.黄山和华山的黄松是一个种群

C.种群是生物进化的基本单位

D.种群内的雌雄个体间不能相互交配完成生殖过程

2.下列有关种群基因库的叙述，不正确的是（   ）

A.一个种群的基因的基因库包括这个种群中全部个体所含有的全部基因

B.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因

C.生物的个体总是要死亡的，但是基因库却因种群个体繁殖而代代相传

D.基因突变可以改变基因库的组成

3. 桦尺蛾的体色受一对等位基因控制,其中黑色(S)对浅色(s)为显性。将某桦尺蛾种群分成两组,分别迁移到A、B两个区域,A地是煤炭工业重镇,B地是闭塞的山区,数年后抽样调查,结果如表所示。下列有关说法不正确的是（    ）

A.A地S基因的频率为89%，B地S基因的频率为6%

B.A地的大部分s基因突变为S基因，故S基因的频率升高

C.从上述材料得知生物进化的方向是由自然选择决定的

D.从上述材料得知生物进化的实质就是种群基因频率的变化

4.下列有关生物进化的叙述,不正确的是（  ）

A.突变和基因重组产生进化的原材料

B.进化的实质是基因频率的变化

C.自然选择决定进化的方向

D.生物进化的结果是产生新物种

5.从一个种群中随机抽出400个个体，其中基因型为DD、dd的个体分别是120个和40个,则该种群基因D和d的频率分别是

A.60%、40%     B.40%、60%     C.90%、10%     D.10%、90%

6. 某种一年生植物种群中AA占25%、Aa占50%、aa

占25%,将这种植物分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地。

(1)将这种植物引种到低纬度和高纬度地区，使该植物形成        ，它与                 

共同构成了物种形成过程的基本环节。

(2)在当地生长的这种植物因为环境的变化，AA基因型个体不断被淘汰，则该种群AA Aaaa的基因型频率的变化过程为                            (用图中数字和箭头表示)。

(3)对移植到原产地的这种植物的某一种群进行调查，发现基因型为AA和aa的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行调查，发现基因型为AA和aa的植株所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该植物种群是否发生了进化?_ 

(填“是”或“否”),理由是                                                        。

6.3.1《种群基因组成的变化》学案参考答案

【基础内容】

一、种群和种群基因库

1.生活在一定区域的同种生物全部个体的集合交作种群。

× × √ ×   繁殖 进化

2. 一个种群中全部个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值叫做基因频率。

3.A:（2×30+60）÷200=60%   a：（2×10+60）÷200=40%

【变式训练】

（1）PA=16/25 Pa=9/25;PAA=2/5,PAa=36/75 ,Paa=3/25

（2）A:12%+1/2×76%=50%  a:12%+1/2×76%=50%

二、种群基因频率的变化

1.基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化

2.可遗传变异来源于基因突变、基因重组表和染色体变异，其中，基因突变和染色体变异统称为突变

3.   2×1.3×104×10-5×108=2.6×107（个）

每一个基因的突变频率虽然很低，但在一个中等大小的种群中基因的突变数仍然很大

4.突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。

三、自然选择对种群基因频率变化的影响

①自然选择可以使种群的基因频率定向改变

②第3年：13.0%   26%   61%  26% 74% ；第4年：14.6%   29.3%  56.1%  29.3% 

【讨论】1.变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加

2. 是表型。天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型），而不是控制体色的基因。

【归纳总结】在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化

【巩固练习】

1-5 C B B D A

6.(1)地理隔离  突变和基因重组、自然选择

（2）③→④→①

（3）否  该种群的基因频率没有发生改变